富蘭克林和雷電（下）

王元紅

那么，富蘭克林的這個實驗是不是真的呢？有人做了模仿實驗。

實驗者首先找到較為接近18世紀(jì)材料的材料，制作了一個大風(fēng)箏和其他道具，然后在天氣晴朗的海灘上放飛風(fēng)箏。雖然天空中沒有雷電，但風(fēng)箏、風(fēng)箏線和空氣摩擦產(chǎn)生了電，風(fēng)箏帶上了靜電，風(fēng)箏線上掛著的鑰匙發(fā)出吱吱的響聲。這說明風(fēng)箏能吸引電，并且通過長長的風(fēng)箏線將電傳導(dǎo)到金屬鑰匙。

實驗者還在電力公司的試驗中心做了一個假人，在假人里安裝了一個心跳檢測器，并用它進(jìn)行了在雷電環(huán)境中放風(fēng)箏的實驗。在用100萬伏（約雷電電壓的1%）高壓電實驗時，在鑰匙和假人的手指之間出現(xiàn)了明亮的電弧，通過假人心臟處的電流已經(jīng)超過可以使人心臟停搏最小電流的很多倍。

這個實驗告訴我們，富蘭克林所做的風(fēng)箏實驗中出現(xiàn)的電不是雷電。那么，真相到底是什么？

2011年英國皇家學(xué)會免費開放《哲學(xué)學(xué)報》的歷史館藏，其中包括1752年富蘭克林寄給英國皇家學(xué)會的信，里面有他所做的風(fēng)箏實驗的記錄。相關(guān)內(nèi)容如下：

用兩根輕質(zhì)的雪松木條做一個小十字架，木條可以夠著一張展開的大絲質(zhì)手帕的四角，將手帕四角與十字架末端扎牢，作為風(fēng)箏主體。十字架堅直木條的上端固定一條很尖的金屬絲，金屬絲伸出一英尺（約30厘米）或以上。線的末端，緊挨手的位置，系一根絲帶，在線和絲帶相連約位置條一把鑰匙。

在雷雨來臨之前，將風(fēng)箏升起，握著線的人一定要站在門窗內(nèi)或速蔽物之下，防止絲帶被打濕。他需要非常小心，防止線接觸門框或窗框。

當(dāng)雷雨云來到風(fēng)箏上空時，尖的金屬絲就會從云上引下“電火”，風(fēng)箏與整奈線都會充滿電。線上的鈿絲會向各個方向伸展，當(dāng)手指靠近時，鈿絲還會被吸引。風(fēng)箏和線被雨水浸濕后，可以自由傳導(dǎo)“電火”。人用指關(guān)節(jié)靠近鑰匙，會發(fā)現(xiàn)火量“電火”從鑰匙上流出?？梢栽阼€匙上裝一個小藥水瓶，以上方法獲得的“電火”可以將瓶中的酒精點燃……

在這封信中，富蘭克林沒說他在電閃雷鳴時觸摸鑰匙。其實，他是在雷雨云飄過時發(fā)現(xiàn)了一些電現(xiàn)象。所以，實驗中的電很有可能是靜電，并不是雷電。

當(dāng)然，富蘭克林在雷電方面的研究是突破性的、具有開創(chuàng)性的。

首先，富蘭克林改變了人們對雷電的認(rèn)識，讓科學(xué)戰(zhàn)勝了迷信。他勇敢地研究雷電，普及科學(xué)知識，告訴人們雷電不是神靈在表示憤怒，而是帶電云層產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。他認(rèn)為電流和雷電在這些方面具有一致性：發(fā)光;光的顏色;彎曲的方向;快速運動;被金屬傳導(dǎo);爆發(fā)時發(fā)聲;擊斃動物;有硫黃味……他這樣描述非常客觀、嚴(yán)謹(jǐn)。

其次，富蘭克林初步認(rèn)識了雷電后，積極地采取對策，以防御雷電對人類產(chǎn)生危害。在古代，當(dāng)風(fēng)暴和雷電來臨時，人們會敲鐘，很多敲鐘人因此喪命。富蘭克林根據(jù)尖端放電的原理，設(shè)計將金屬棒安裝在屋頂，再在金屬棒上連接一根導(dǎo)線通向大地。當(dāng)雷電轟鳴時，天上的電會被這個金屬棒吸引，順著導(dǎo)線直通地下，建筑物便免受雷擊。這就是我們熟知的避雷針的工作原理。

富蘭克林對電進(jìn)行了長期研究，所著的《電的實驗與觀察》于1751年在倫敦出版。此后，他陸續(xù)增補(bǔ)內(nèi)容，該書被翻譯成多種語言出版。盡管富蘭克林只讀過兩年小學(xué)，但他自學(xué)成才，因為貢獻(xiàn)巨大，獲得牛津大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位，還被選為英國皇家學(xué)會院士。

小編提醒：文中提到的實驗都有危險性，請大家不要嘗試做類似的實驗！